(57)【要約】【課題】上流側工程と下流側工程の生産能力のバランスや品種の生産順番を考慮して仕掛在庫を計画的に生産する生産計画を作成する。【解決手段】生産計画作成装置２が、所定期間経過後に下流側工程で他方の品種の仕掛在庫を消費可能な範囲で上流側工程で一方及び他方の品種を生産可能な期間を算出し、算出された期間内で所定期間が経過するまでに仕掛在庫が切れず、且つ、所定期間経過後に仕掛在庫が消費されるように上流側工程及び下流側工程の稼働率を設定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の品種毎の所定期間内の目標生産数と、前記複数の品種が生産される上流側工程と下流側工程の品種毎の工程能力と、稼働日数とを少なくとも含む生産情報に基づいて、上流側工程と前記下流側工程で複数の品種を生産する生産ラインの生産計画を作成する計画作成部を備え、
生産する品種が２種類であり、且つ、一方の品種を生産する際の上流側工程の工程能力が他方の生産を製造する際の上流側工程の工程能力より高く、且つ、一方の品種を生産する際の下流側工程の工程能力が他方の品種を生産する際の下流側工程の工程能力より低い場合、
前記計画作成部は、所定期間経過後に下流側工程で他方の品種の仕掛在庫を消費可能な範囲で上流側工程で一方及び他方の品種を生産可能な期間を算出し、算出された期間内で所定期間が経過するまでに前記仕掛在庫が切れず、且つ、所定期間経過後に前記仕掛在庫が消費されるように上流側工程及び下流側工程の稼働率を設定すること
を特徴とする生産計画作成システム。
【請求項２】
請求項１に記載の生産計画作成システムであって、
前記計画作成部により作成された複数の生産計画のそれぞれを評価指標に基づいて評価する計画評価部と、前記計画作成部により作成された生産計画と共に、前記計画評価部の評価結果を提示する提示部とを備えることを特徴とする生産計画作成システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上流側工程と下流側工程の２つの工程により複数種類の製品を生産する生産ラインにおける生産計画を作成する生産計画作成システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、生産形態又は管理形態が異なる複数の工程からなる一連の生産プロセスにおいて、工程間の生産タクト差を考慮して品種毎の仕掛在庫レベルを決定することにより、仕掛在庫レベルの最小化を図る生産システムが知られている（特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開２００４−２２７２６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の生産システムは、品種の生産順番を考慮せずに仕掛在庫レベルの最小化を図っていたために、個々の品種では仕掛在庫レベルの最小化が図られていても、生産プロセス全体の仕掛在庫レベルの最小化が図られていないことがあった。また、仕掛在庫の最小化よりも一定期間内の生産目標数量の達成が優先される場合等、各工程の生産能力のバランスや品種の生産順番によっては仕掛在庫を意図的に生産させることによって仕掛在庫レベルの最小化が図れることがあるが、従来の生産システムは、仕掛在庫を意図的に生産する生産計画を作成することはできないために、仕掛在庫レベルの最小化を図ることはできない。なお、生産現場では、比較的近い将来に対する対処療法的な措置として、現場担当者が仕掛在庫を意図的に作ることがあったが、この場合、仕掛在庫レベルは、現場担当者の経験や勘に基づいて決定されており、生産工程の平準化や安定稼働等を考慮したものではなかった。
【０００４】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、上流側工程と下流側工程の生産能力のバランスや品種の生産順番を考慮して仕掛在庫を計画的に生産する生産計画を作成する生産計画作成システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明に係る生産計画作成システムは、複数の品種毎の所定期間内の目標生産数と、複数の品種が生産される上流側工程と下流側工程の品種毎の工程能力と、稼働日数とを少なくとも含む生産情報に基づいて、上流側工程と前記下流側工程で複数の品種を生産する生産ラインの生産計画を作成する計画作成部を備え、生産する品種が２種類であり、且つ、一方の品種を生産する際の上流側工程の工程能力が他方の生産を製造する際の上流側工程の工程能力より高く、且つ、一方の品種を生産する際の下流側工程の工程能力が他方の品種を生産する際の下流側工程の工程能力より低い場合、計画作成部は、所定期間経過後に下流側工程で他方の品種の仕掛在庫を消費可能な範囲で上流側工程で一方及び他方の品種を生産可能な期間を算出し、算出された期間内で所定期間が経過するまでに仕掛在庫が切れず、且つ、所定期間経過後に仕掛在庫が消費されるように上流側工程及び下流側工程の稼働率を設定する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明に係る生産計画作成システムによれば、上流側工程と下流側工程の生産能力のバランスや品種の生産順番を考慮して仕掛在庫を計画的に生産する生産計画を作成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態となる生産計画作成システムの構成について説明する。
【０００８】
〔生産計画作成システムの構成〕
本発明の実施形態となる生産計画作成システム１は、ワークステーションやパーソナルコンピュータの公知の情報処理装置により構成され、図１に示すように、生産計画作成装置２，入力部３，及び出力部４を主な構成要素として備える。生産計画作成装置２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５が、ＲＯＭ（Read Only Memory）６内に記憶された制御プログラムをＲＡＭ（Random Access Memory）７内にロードし、ロードした制御プログラムを実行することにより、生産計画作成システム１全体の動作を制御する。なお、本実施形態では、ＲＯＭ６内には、後述する生産計画作成処理を実行するための生産計画作成プログラム８と、生産計画作成処理の際に用いられる生産情報データ９が格納されている。なお、生産計画作成プログラム８と生産情報データ９は、ＣＰＵ５が毎回ローディングする場合には、ＲＡＭ７内に格納しておいてもよい。入力部３は、キーボードやマウスポインタ等の公知の入力装置により構成され、オペレータにより入力された情報を生産計画作成装置２に出力する。出力部４は、ディスプレイ装置やプリンタ装置等の公知の出力装置により構成され、生産計画作成装置２からの出力情報を出力する。
【０００９】
そして、このような生産計画作成システム１では、生産計画作成装置２が以下に示す生産計画作成処理を実行することにより、上流側工程と下流側工程の生産能力のバランスや品種の生産順番を考慮して仕掛在庫を計画的に生産する生産計画を作成する。以下、図２及び図３に示すフローチャートを参照して、この生産計画作成処理を実行する際の生産計画作成装置２の動作について説明する。
【００１０】
なお以下では、生産計画作成装置２は、図４に示すように、上流側工程と下流側工程の２つの工程によって購入材料から品種Ａ，Ｂの２種類の最終製品（出荷品）を生産すると共に、上流側工程と下流側工程の間に半製品（仕掛在庫）を一時的にストックする生産ラインにおける生産計画を作成する。また、本実施形態では、図５に示すように、上流側工程における品種Ａの日産数（工程能力）は品種Ｂの日産数より低く、且つ、下流側工程における品種Ａの日産数は品種Ｂの日産数より高いとする。
【００１１】
〔生産計画作成処理〕
図２に示すフローチャートは、オペレータが入力部３を介して図６（ａ）に示すように操業日数（この例では２５日）、品種Ａ，Ｂの最終製品枚数（目標生産数）（この例ではそれぞれ３８００，９５００）、上流側工程及び下流側工程における品種Ａ，Ｂの日産数（図５参照）を入力するのに応じて開始となり、生産計画作成処理はステップＳ１の処理に進む。なお、これらの情報は予め生産情報データ９としてＲＯＭ６内に記憶され、オペレータが入力部３を介して生産計画作成処理の実行を指示するのに応じて、ＣＰＵ５がＲＯＭ６内から生産情報データ９を読み出すようにしてもよい。
【００１２】
ステップＳ１の処理では、生産計画作成装置２が、品種Ａ，Ｂ毎に目標生産数を上流側工程及び下流側工程の日産数で除算することにより、図６（ｂ）に示すように上流側工程及び下流側工程毎に品種Ａ，Ｂの目標生産数の生産に要する日数（所要日数）を算出する。なお、図６（ｂ）に示す例では、上流側工程及び下流側工程における品種Ａの所要日数はそれぞれ９．５（３８００÷４００）日及び４．２（３８００÷９００）日と算出され、上流側工程及び下流側工程における品種Ｂの所要日数はそれぞれ８．６（９５００÷１１００）日及び１３．６（９５００÷７００）と算出される。これにより、ステップＳ１の処理は完了し、生産計画作成処理はステップＳ２の処理に進む。
【００１３】
ステップＳ２の処理では、生産計画作成装置２が、ステップＳ１の算出結果を利用して品種Ａ，Ｂそれぞれの下流側工程における所要日数を比較し、下流側工程における所要日数が長い品種の方を先に生産するように品種Ａ，Ｂの生産順序を決定する。具体的には、図６（ｂ）に示す例では、品種Ｂの下流側工程における所要日数（１３．６）の方が品種Ａの下流側工程における所要日数（４．２）よりも長いので、生産計画作成装置２は、図６（ｃ）に示すように品種Ｂを品種Ａよりも先に生産するように品種Ａ，Ｂの生産順序を決定する。これにより、ステップＳ２の処理は完了し、生産計画作成処理はステップＳ３の処理に進む。
【００１４】
ステップＳ３の処理では、始めに、生産計画作成装置２が、上流側工程及び下流側工程毎に品種Ａ，Ｂの生産に要する所要日数を足し合わせることにより、上流側工程及び下流側工程毎の生産実質日数を算出する。具体的には、図６（ｃ）に示す例では、品種Ａ，Ｂそれぞれの上流側工程における所要日数は９．５及び８．６（日）であるので、生産計画作成装置２は上流側工程の生産実質日数を１９（９．５＋８．６＝１８．１）（日）と算出する。また同様に、品種Ａ，Ｂそれぞれの下流側工程における所要日数は４．２及び１３．６（日）であるので、生産計画作成装置２は下流側工程の生産実質日数を１８（４．２＋１３．６＝１７．８）（日）と算出する。
【００１５】
次に、生産計画作成装置２は、上流側工程の生産実質日数と下流側工程の生産実質日数のうち日数が長い方を選択し（上記例では上流側工程の生産実質日数１９（日））、選択した生産実質日数が操業日数（この例では２５日）以下であるか否かを判別する。そして判別の結果、選択した生産実質日数が操業日数以下でない場合、入力された操業日数以内に生産が完了する生産計画を作成することができないと判断し、ステップＳ５の処理として出力部４にエラーメッセージを出力等してエラー終了する。一方、選択した生産実質日数が操業日数以下である場合には、生産計画作成装置２は、生産計画を作成することができると判断し、生産計画作成処理をステップＳ４の処理に進める。
【００１６】
ステップＳ４の処理では、生産計画作成装置２が、仕掛在庫を備蓄する期間の最小値（備蓄最小期間）と仕掛在庫を消費する期間の最小値（消費最小期間）の和が操業日数以下であるか否かを判別する。なお、「仕掛在庫を備蓄する期間」とは、最初に生産する品種（上記例では品種Ｂ）の生産時間の余り時間で次に生産する品種（上記例では品種Ａ）の仕掛在庫を積み上げる期間を意味し、「備蓄最小期間」とは、図７に示すように最初に生産する品種の上流側工程及び下流側工程の実質所要日数のうち大きい方の日数（上記例では１４日）を意味する。また、「仕掛在庫を消費する期間」とは、次の品種（上記例では品種Ａ）の仕掛在庫を積み上げながら消費する期間を意味し、「消費最小期間」とは、図７に示すように次に生産する品種の下流側工程の実質所要日数（上記例では５日）を意味する。
【００１７】
そして、判別の結果、備蓄最小期間と消費最小期間の和が操業日数以下でない場合、生産計画作成装置２は、入力された操業日数以内に生産が完了する生産計画を作成することができないと判断し、ステップＳ５の処理として出力部４にエラーメッセージを出力等してエラー終了する。一方、備蓄最小期間と消費最小期間の和が操業日数以下である場合には、生産計画作成装置２は、生産計画を作成することができると判断し、生産計画作成処理をステップＳ６の処理に進める。
【００１８】
ステップＳ６の処理では、生産計画作成装置２が、操業日数，備蓄最小期間，及び消費最小期間に基づいて、図８に示すように仕掛在庫を備蓄する期間と仕掛在庫を消費する期間の取り得る全ての日数の組み合わせを算出し、算出結果をＲＡＭ７内に一時的に記憶する。これにより、ステップＳ６の処理は完了し、生産計画作成処理はステップＳ７の処理に進む。
【００１９】
ステップＳ７の処理では、生産計画作成装置２が、ステップＳ６の処理により算出された仕掛在庫を備蓄する期間として取り得る全ての日数について（図８に示す例では１４〜２０日）、最初の品種（上記例では品種Ｂ）を生産するための上流側工程の実質所要日数を仕掛在庫を備蓄する期間で除算することにより、図１０に示すように上流側工程での最初の品種に対する１日あたりの稼働率を算出する。これにより、ステップＳ７の処理は完了し、生産計画作成処理はステップＳ８の処理に進む。
【００２０】
ステップＳ８の処理では、生産計画作成装置２が、上流側工程での最初の品種に対する最大稼働率（１００％）からステップＳ７の処理により算出された稼働率を減算することにより、図１０に示すように上流側工程で次に生産する品種（上記例では品種Ａ）の仕掛在庫を作るための上流側工程の稼働率を算出する。これにより、ステップＳ８の処理は完了し、生産計画作成処理はステップＳ９の処理に進む。
【００２１】
ステップＳ９の処理では、生産計画作成装置２が、ステップＳ６の処理により算出された仕掛在庫を備蓄する期間として取り得る全ての日数について、最初の品種（上記例では品種Ｂ）を生産するための下流側工程の実質所要日数を仕掛在庫を備蓄する期間で除算することにより、図１０に示すように下流側工程での最初の品種に対する１日あたりの稼働率を算出する。これにより、ステップＳ９の処理は完了し、生産計画作成処理はステップＳ１０の処理に進む。
【００２２】
ステップＳ１０の処理では、生産計画作成装置２が、仕掛在庫を備蓄する期間として取り得る全ての日数について、図１１に示すように仕掛在庫を備蓄する期間内に生産される仕掛在庫量，仕掛在庫を消費する期間に上流側工程で生産すべき目標生産数からの残り数，及び残り数の生産に要する所要日数を算出する。これにより、ステップＳ１０の処理は完了し、生産計画作成処理はステップＳ１１の処理に進む。
【００２３】
ステップＳ１１の処理では、生産計画作成装置２が、仕掛在庫を消費する期間として取り得る全ての日数について（図８に示す例では５〜１１日）、図１１に示すように、上流側工程の稼働率（％）及びその時の１日あたりの生産数（Ａ）を算出すると共に、仕掛在庫を消費する期間で仕掛在庫を均等割りした時の消費数（Ｂ）を算出する。これにより、ステップＳ１１の処理は完了し、生産計画作成処理はステップＳ１２の処理に進む。
【００２４】
ステップＳ１２の処理では、生産計画作成装置２が、仕掛在庫を消費する期間として取り得る全ての日数について、下流側工程の稼働率を所定の刻み幅（図１１に示す例では５％刻み）で変化させながら下流側工程での１日あたりの消費数量Ｃと仕掛在庫と消費量の差分値Ｘ（＝Ａ＋Ｂ−Ｃ）を算出する。これにより、ステップＳ１２の処理は完了し、生産計画作成処理はステップＳ１３の処理に進む。
【００２５】
ステップＳ１３の処理では、生産計画作成装置２が、ステップＳ１３の処理により算出された差分値Ｘが予め定められた基準値以内であるか否かを判別する。そして、判別の結果、差分値Ｘが基準値以内でない場合、生産計画作成装置２は生産計画作成処理をステップＳ１５の処理に進める。一方、値Ｘが基準値以内である場合には、生産計画作成装置２は生産計画作成処理をステップＳ１４の処理に進める。
【００２６】
ステップＳ１４の処理では、生産計画作成装置２が、仕掛を備蓄する期間における日数，稼働率，及び仕掛在庫の最大量に関する情報と仕掛を消費する期間における日数及び稼働率に関する情報とを工程毎及び品種毎にＲＯＭ６内に記憶する。これにより、ステップＳ１４の処理は完了し、生産計画作成処理はステップＳ１５の処理に進む。
【００２７】
ステップＳ１５の処理では、生産計画作成装置２が、変化させ得る全ての稼働率について上記ステップＳ１２の処理を行ったか否かを判別する。そして、判別の結果、全ての稼働率について上記ステップＳ１２の処理を行っていない場合、生産計画作成装置２は生産計画作成処理をステップＳ１２の処理に戻す。一方、全ての稼働率について上記ステップＳ１２の処理を行った場合には、一連の生産計画作成処理を終了する。以後、生産計画作成装置２は、図１２に示すような差分値Ｘが基準値以内の生産計画を出力部４に出力し、オペレータは、種々の制約条件を考慮して出力部４に出力された生産計画の中から最も適当な生産計画を選択する。なお、本実施形態では、生産計画作成装置２は差分値Ｘが基準値以内の生産計画を出力するようにしたが、仕掛在庫量の最大値や稼働率に制約を設け、その制約を満たす生産計画のみを出力するようにしてもよい。
【００２８】
以上の説明から明らかなように、本発明の実施形態となる生産計画作成システムでは、生産計画作成装置２が、所定期間経過後に下流側工程で品種Ａの仕掛在庫を消費可能な範囲で上流側工程で品種Ａ，Ｂを生産可能な期間を算出し、算出された期間内で所定期間が経過するまでに仕掛在庫が切れず、且つ、所定期間経過後に仕掛在庫が消費されるように上流側工程及び下流側工程の稼働率を設定する。すなわち、本発明の実施形態となる生産計画作成システム１により作成される生産計画によれば、図９に示すように、仕掛を備蓄する期間では、日数に比例して品種Ａの仕掛在庫が増えていくように生産が行われる。一方、仕掛を消費する期間では、上流側工程において、生産予定数と仕掛在庫に対する残りの生産が行われ、下流側工程において、仕掛在庫を消費しながら、且つ、消費している間に上流側工程で生産された仕掛在庫も消費しながら生産が行われる。そして、仕掛を備蓄する期間の最終日に仕掛在庫の消費も上流側工程における生産もちょうど完了するように各工程の平準化が行われる。従って、本発明の実施形態となる生産計画作成システム１によれば、上流側工程と下流側工程の生産能力のバランスや品種の生産順番を考慮して仕掛在庫を計画的に生産する生産計画を作成することができる。
【００２９】
以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、この実施の形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、上記実施の形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論であることを付け加えておく。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態となる生産計画作成システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態となる生産計画作成処理の流れを示すフローチャート図である。
【図３】図２に示すフローチャート図の続きを示すフローチャート図である。
【図４】図２に示す生産計画作成処理の対象となる生産ラインの一例を示す図である。
【図５】図４に示す工程の品種毎の生産能力を示す図である。
【図６】図２に示すステップＳ１及びステップＳ２の処理を説明するための図である。
【図７】仕掛在庫を備蓄する期間，仕掛在庫を消費する期間，及び操業日数の関係を説明するための図である。
【図８】仕掛在庫を備蓄する期間と仕掛在庫を消費する期間の組み合わせの一例を示す図である。
【図９】の流れを説明するための図である。
【図１０】仕掛を備蓄する期間内の上流側工程及び下流側工程における稼働率の一例を示す図である。
【図１１】図３に示すステップＳ１０〜ステップＳ１２の処理を説明するための図である。
【図１２】本発明の実施形態となる生産計画作成処理により作成される生産計画の出力例を示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
１：生産計画作成システム
２：生産計画作成装置
３：入力部
４：出力部
５：ＣＰＵ
６：ＲＯＭ
７：ＲＡＭ
８：生産計画作成プログラム
９：生産情報データ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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